Reaprovechamiento de relaves

Marcelo Calderón[1] – Asistente Técnico de Transferencia Tecnológica IIGE.

Figura 1. Presa de relaves

Fuente: (Rivas Soto, 2019)

Entre los principales desafíos globales críticos que pueden poner en riesgo a las presentes y futuras generaciones, se encuentran: la degradación de ecosistemas, calentamiento global y agotamiento de recursos naturales. Es por esta razón, que la gestión ambientalmente racional de los desechos, entre estos los relaves, que son los residuos finos y agua resultantes de procesos de lixiviación y concentración de minerales (GEPAM, 2020), debe ser considerada una de las principales preocupaciones para mantener la calidad del ambiente y de la vida humana en la actualidad.

En este sentido, tanto en la Cumbre de la Tierra realizada en 1992 por la ONU en Río de Janeiro, en la Cumbre Mundial sobre Desarrollo Sostenible en 2002, como en la más reciente Cumbre de “Río+20”, los representantes de los gobiernos participantes reafirmaron la importancia de la gestión de los desechos sólidos y pidieron que se preste especial atención a la prevención, minimización, reutilización y reciclaje de residuos.

La explotación de yacimientos mineros históricamente ha sido relacionada con impactos ambientales negativos, entre ellos: la contaminación que pueden producir en el suelo, aire, en las aguas superficiales y aguas subterráneas; la generación de grandes cantidades de residuos sólidos, principalmente en la minería industrial; deficiente almacenamiento y control; y, la ocupación de grandes extensiones de terreno. Esta percepción negativa de la minería, acrecentada por los altos niveles de pobreza e inequidad social que caracteriza a muchos de los distritos mineros, pone en riesgo el desarrollo de los nuevos proyectos, aunque estos se presenten como “minería responsable”.

La minería industrial, también conocida como minería a gran escala, inició en Ecuador en el año 2019, con la puesta en marcha de la fase de explotación en los proyectos Mirador y Fruta del Norte; y, existen otros proyectos en fase de exploración como: Loma Larga y Río Blanco que enfrentan oposición social, derivada del temor de posibles daños ambientales, principalmente contaminación de las fuentes de agua de las poblaciones aledañas.

Todos los tipos de explotación minera metálica tienen en común la extracción y beneficio de uno o varios minerales. Para tal fin, la molienda constituye una de las actividades más importantes y a la vez más costosas de este proceso. Como residuo del proceso de beneficio del mineral de interés, se obtiene partículas, desde muy finas (de tamaño <74um), hasta arena fina (tamaño 74um>425um). La mezcla de estas partículas con agua se denomina “relaves”, que constituyen los desechos mineros.

Idealmente, la reutilización y el reciclaje de los relaves, como todos los demás esfuerzos de reciclaje, crean activos financieros, disminuyen el consumo de recursos naturales, limitan la producción de desechos, fomentan la innovación, crean empleos y enseñan la responsabilidad por el medio ambiente. Además, la reutilización y el reciclaje de estos relaves, disminuyen la exposición de los seres humanos y de los receptores ecológicos a los materiales contaminados.

Investigadores de la Universidad de San Marcos en Perú, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav) de México, la Facultad de Ingeniería de la Universidad Andrés Bello de Chile, entre otros, han propuesto varias opciones de reutilización y reciclaje para relaves (Figura 2), sin embargo, en la actualidad, solo algunas de estas opciones se aplican comúnmente en los sitios mineros en operación, entre estos:

· Relaves ricos en arena, mezclados con cemento, utilizados como relleno en minas subterráneas (rellenos hidráulicos).

· Relaves ricos en arcilla, como enmienda a los suelos arenosos y para la fabricación de ladrillos, cemento, baldosas, sanitarios y porcelanas.

· Reprocesamiento de relaves para obtener metales de interés económico.

Figura 2. Uso de relaves para la elaboración de ladrillos

Fuente: a).- (Codexverde, 2018) b).- (Rumbo Minero, 2017)

Entre los usos que aún se están investigando y se pueden dar a los relaves están:

· Relaves ricos en manganeso (Mn), utilizados en agrosilvicultura, materiales de construcción, revestimientos, vidrio, cerámica y esmaltes.

· Relaves de bauxita como fuentes de alumbre.

· Relaves ricos en cobre (Cu), como extensores para pinturas.

· Relaves ricos en hierro (Fe), mezclados con cenizas y lodos de depuración para la elaboración de cerámica ligera.

· Recuperación de energía de las mezclas de compost y relaves de carbón.

· Relaves ricos en flogopita, para el tratamiento de aguas residuales.

· Relaves ricos en fosfato (PO₄³⁻), para la extracción de ácido fosfórico.

· Relaves ultramáficos para la producción de vidrio.

En la pequeña minería y la minería artesanal de oro, por la falta de investigación, capacitación y recursos, muchas veces se aplican procesos empíricos de recuperación de metales, dando como resultado procesos ineficientes, dejando relaves con concentraciones de oro (Au) y de otros metales de interés comercial, que en ocaciones terminan convirtiendose en Pasivos Ambientales Mineros (PAM); por este motivo, una de las acciones que se ha propuesto desde la Asociación de Servicios de Geología y Minería Iberoamericanos (ASGMI), es el reprocesamiento o reaprovechamiento de estos PAM (Figura 3).

Figura 3.- Modelo de Gestión de Pasivos Ambientales Mineros

Fuente: (ASGMI, 2020)

La posibilidad del reaprovechamiento dependerá, no sólo de la viabilidad técnica de obtención de un producto demandado y comercializable, sino que también, obedecerá a la viabilidad económica de la propia operación de reaprovechamiento (Figura 4). El análisis de dicho componente económico debe considerar tanto los precios de mercado de los productos obtenibles, como de los costos asociados al tratamiento del residuo, al transporte y a la comercialización de los productos obtenidos.

Figura 4. Diagrama de flujo del proceso básico de beneficio de minerales

Fuente: IIGE, 2020

En el caso del reaprovechamiento de los relaves para la extracción de metales de interés, adicional al estudio del potencial de reducción del riesgo ambiental que este proceso representa, se debe considerar, que dicho reaprovechamiento conjuntamente con la reutilización de relaves se puede producir una disminución del volumen final de los residuos, que deberán ser reubicados en el mismo o en otro emplazamiento, y que los residuos finales tendrán un contenido metálico menor y por tanto menos toxicidad, facilitando la ejecución de cierres técnicos y restauración ecológica de dichos emplazamientos. Cabe señalar que entre los aspectos a considerar en dicha restauración están: limpiar, nivelar y revegetar los terrenos afectados, rellenando las áreas deprimidas, buscando reproducir las geoformas naturales y asegurando su estabilidad física y geomecánica (Figura 5).

Los proyectos de reaprovechamiento de minerales, desde la perspectiva de beneficios ambientales, debido a la reducción de elementos potencialmente tóxicos, y la restauración ecológica al cierre de la operación, son bastante atractivos para la obtención de fondos de financiamiento y desde el punto de vista de sostenibilidad, contribuyen con el suministro de materia prima disminuyendo la extracción primaria, previniendo el agotamiento acelerado de los recursos naturales.

Figura 5. Emplazamiento de residuos mineros, revegetado

Fuente: (British Columbia Technical and Research Committee on Reclamation, 2016).

Bibliografía:

ASGMI. (2020). Manual para el inventario de minas abandonadas o paralizadas. Madrid: Grupo de Expertos en Pasivos Ambientales Mineros de ASGMI.

Beltrán Rodríguez, L., Larrahondo, J., & Cobos, D. (2018). Tecnologías emergentes para disposición de relaves: oportunidades en Colombia. Medellín: Universidad Nacional de Colombia.

British Columbia Technical and Research Committee on Reclamation. (Mayo de 2016). Energy BC. Obtenido de Coal Mining in British Columbia: http://energybc.ca/coalmining.html

Codexverde. (2018). Detectan 170 relaves abandonados y gobierno lanza política nacional. Codexverde.

Fernández, A. (2015). Metodología para la remediación de instalaciones de residuos mineros procedentes de la minería metálica orientada a la reducción del riesgo ambiental y al aprovechamiento de sus residuos. Madrid: Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Minas y Energía.

GEPAM. (2020). Glosario Técnico en Materia de Gestión de Pasivos Ambientales Mineros. Madrid: Asociación de Servicios de Geología y Minería Iberoamericanos.

International Metallurgical Consultants . (2018). Obtenido de III Congreso de Flotación de Minerales: http://www.encuentrometalurgia.com/flotacion-2020/

Lottermoser, B. (2011). Recycling, Reuse and Rehabilitation of Mine Wastes. Elements, 405-410.

Rivas Soto, L. A. (2019). Seguridad en depósitos de relaves. Horizonte Minero, https://www.horizonteminero.com/revision-de-seguridad-en-depositos-de-relaves/.

Rumbo Minero. (2017). Mineras están interesadas en transformar sus relaves en ladrillos, según Green Metallurgy. Rumbo Minero, http://www.rumbominero.com/noticias/mineria/mineras-estan-interesadas-en-transformar-sus-relaves-en-ladrillos-segun-green metallurgy/#:~:text=MINER%C3%8DA.-,Mineras%20est%C3%A1n%20interesadas%20en%20transformar,en%20ladrillos%2C%20seg%C3%BAn%20Green%20Met.

REV 24-06-2020

[1] Ingeniero en Gestión Ambiental Correo: edmundo.calderon@geoenergia.gob.ec Dirección de Transferencia Tecnológica e Incubación del IIGE